PL62027B1 - - Google Patents

Description

Zadanie wytyczone w celu usuniecia lub co najmniej zmniejszenia podanych niedogodnosci zostalo rozwiaza¬ ne zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze roztwór odpadowy z elektrolizy cynku a zwlaszcza elektrolitr kwasny usuniety z obiegu elektrolizy cynku odcynko- wuje sie metoda elektrolizy w oddzielnych elektrolize- rach az do osiagniecia zawartosci cynku w roztworze do okolo 30 g/l. Czesciowo odcynkowany roztwór kie¬ ruje sie do zbiornika zaopatrzonego w mieszadlo w któ¬ rym zobojetnia sie kwasny roztwór poprzez wtlaczanie amoniaku lub wodorotlenku amonu rura usytuowana na dnie lub ni&co powyzej dna zbiornika w ksztalcie kola lub wycinka kola, zaopatrzona od srodka zbiornika w otwory. W pierwszej fazie amoniak zobojetnia kwasny 45 2062027 5 6 usuwa sie z obiegu elektrolizy cynku i odcynkowuje sie av oddzielnych elektrolizach. W elektrolizach utrzymuje sie napiecie miedzy róznoimierinymi elektrodami okolo 3,4 V a anodowa gestosc pradu 400 A/m2 przy kwaso¬ wosci elektrolitu od 120 do 140 g/l H2SO4.Proces odcynkowania w elektrolizerach prowadzi sie az do osiagniecia zawartosci cynku w roztworze do okolo 30 g/l. Czesciowo odcynkowany roztwór o tem¬ peraturze od 20 do 25°C kieruje sie do zbiornika za¬ opatrzonego w mieszadlo, w którym zobojetnia sie kwasny roztwór poprzez wtlaczanie amoniaku rura usy¬ tuowana na dnie lub nieco powyzej dna zbiornika w ksztalcie kola lub wycinka kola, zaopatrzona od srodka zbiornika w otwory. W pierwszej fazie amoniak zobo¬ jetnia kwasny roztwór i nastepuje reakcja wolnego Tcwasu siarkowego z amoniakiem polaczona z wydziele¬ niem ciepla wedlug równania: H2SO4 + 2NH3 + 2H20 - (NH4)2 SO4 + 2H20 Po osiagnieciu zobojetnienia roztworu nastepuje re¬ akcja hydrolizy pomiedzy amoniakiem a siarczanem cynkowym z wydzieleniem ciepla wedlug równania: ZnS04 + 2NH3 + 2H20 - Zn(OH)2 + (NH4)2 S04 lub wedlug równania w przypadku czesciowego niedo¬ miaru amoniaku w stosunku do siarczanu cynkowego. 4ZnS04 + 6NH3 + 2H20 -ZnS04 X 3Zn(OH)2 + + 3(NH4)2S04 W wyniku hydrolizy wytraca sie wodorotlenek cynku oraz niewielka ilosc zasadowego siarczanu cynkowego, które opadaja w formie szlamu na dno zbiornika. W czasie wytracenia wodorotlenku cynku temperatura roz¬ tworu podnosi sie do 65°C, przy czym proces wytraca¬ nia prowadzi sie az do osiagniecia pH = 6,3. Otrzyma¬ ny wodorotlenek cynku wraz z niewielka zawartoscia wodorotlenku magnezu w sposób ciagly lub-okresowo wraz z calym roztworem usuwa sie ze zbiornika i kie¬ ruje sie do odfiltrowania za pomoca wirówek wzgled¬ nie filtra bebnowego. Odfiltrowany szlam kieruje sie w postaci pulpy do prazenia na piece fluidyzacyjne pra¬ zace koncentraty cynku w postaci pulpy. Uzyskana pra- zonke przy niewielkiej zawartosci magnezu przerabia sie na drodze hydroelektrometalurgicznej. Uzyskany w czasie filtracji roztwór kieruje sie do tego samego zbiornika z którego usunieto szlam wodorotlenku cyn¬ kowego wraz z pozostalym roztworem lub kieruje sie roztwór pofiltracyjny do drugiego zbiornika wyposazo¬ nego w mieszadlo.Nastepnie w zbiorniku tym dokonuje sie za pomoca amoniaku dalszej hydrolizy siarczanu cynkowego do osiagniecia pH = 8,0. W czasie tej fazy procesu odzy¬ sku cynku takze wytraca sie wodorotlenek magnezu we¬ dlug reakcji: MgS04 + 2NH3 + 2H20 - Mg(OH)2 + (NH4)2S04 Na dnie zbiornika oprócz wodorotlenku cynku zbie¬ ra sie takze znaczna zawartosc wodorotlenku magnezu.Proces hydrolizy nie prowadzi sie powyzej pH = 8,0, poniewaz po przekroczeniu tej wielkosci nastepuje re¬ akcja miedzy amoniakiem i wodorotlenkiem cynku i tworzy sie rozpuszczalny cynkan, który przechodzi do roztworu. Po odfiltrowaniu calego roztworu uzyskana pulpe prazy sie glównie w celu osuszenia materialu, po czym kieruje sie ja do dalszej przeróbki" w piecach przewalowych lub kieruje sie jako domieszke do wsadu na piece szybowe do jednoczesnego otrzymywania cyn- 5 ku i olowiu. Otrzymany roztwór siarczanu amonowego z nieznacznymi domieszkami cynku i magnezu kieruje sie do zageszczania poprzez zawracanie w obiegu zam¬ knietym od góry do wiezy neutralizujacej fabryki kwa¬ su siarkowego pracujacej metoda kontaktowa przez któ¬ ra od dolu przeplywa suchy gaz z pewna zawartoscia S02 i SO3 o temperaturze okolo 55°C.W wiezy neutralizujacej wypelnionej pierscieniem Ra- schiga nastepuje odparowanie czesci wody z roztworu siarczanu amonowego oraz neutralizacja tlenków siarki znajdujacym sie w roztworze jonem NH4. Roztwór z wiezy neutralizujacej kieruje sie do zbiornika usytuo¬ wanego obok wiezy neutralizujacej, przy czym od dolu zbiornika do roztworu wtlacza sie amoniak a wydoby¬ wajaca sie czesc amoniaku z roztworu kieruje sie prze¬ wodem do wiezy neutralizujacej. Proces zageszczania prowadzi sie az do osiagniecia stezenia do 500 g/l (NH4)2S04, po czym czesc roztworu siarczanu amono¬ wego wycofuje sie z obigeu i kieruje do krystalizacji przez odparowanie pozostalej wody.W miejsce wycofanej czesci roztworu stezonego siar¬ czanu amonowego dodaje sie roztwór siarczanu amo¬ nowego uzyskiwany z elektrolitu odpadowego po usu¬ nieciu cynku oraz znacznej ilosci magnezu i dokonuje sie dalszego zageszczania rozcienczonego roztworu siar¬ czanu amonu utrzymujac pH = 4,0 do 5,0 roztworu znajdujacego sie w obiegu zageszczania.Zaleta sposobu odzyskiwania cynku z roztworów od¬ padowych elektrolizy cynku jest przede wszystkim fakt, ze uzyskiwany material cynkonosny zawiera jedynie nieznaczne ilosci siarczanów, dzieki czemu uzyskuje sie znaczne ilosci siarczanu amonowego.Poza tym zageszczanie siarczanu amonowego na wie¬ zy neutralizujacej fabryki kwasu siarkowego daje mozli¬ wosc odzysku tlenków siarki z wytworzeniem siarczanu amonowego przy niewielkim zuzytkowaniu amoniaku.Dla praktyki przemyslowej jest takze korzystne uzyski¬ wanie czesci koncentratu cynku o nieznacznej zawarto¬ sci magnezu nadajacego sie do przeróbki hydroelektro¬ metalurgicznej. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odzyskiwania cynku z roztworów odpado¬ wych elektrolizy cynku zwlaszcza z elektrolitu odpa¬ dowego o znacznej zawartosci Mg, poprzez hydrolize amoniakiem siarczanu cynkowego, znamienny tym, ze kwasny roztwór (elektrolit) usuniety z obiegu. elektro¬ lizy cynku odcynkowuje sie metoda elektrolizy w od¬ dzielnych elektrolizerach az do osiagniecia stezenia cyn¬ ku do okolo 30 g/l, po czym kwasny roztwór zobojetnia sie w zbiorniku zaopatrzonym w mieszadlo amonia¬ kiem lub wodorotlenkiem amonu wtlaczanym od dolu do zbiornika, z kolei dokonuje sie hydrolizy siarczanu cynkowego z wytraceniem wodorotlenku cynkowego az do osiagniecia pH = 6,3, po czym roztwór wraz ze szla¬ mem poddaje sie filtracji, odfiltrowany szlam kieruje sie do prazenia, uzyskany koncentrat przy niewielkiej ilosci magnezu kieruje sie z kolei do przerobu metoda hydroelektrometalurgiczna a uzyskany roztwór w czasie filtracji kieruje sie do zbiornika zaopatrzonego w mie- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6062#27 7 8 szadlo do dalszej hydrolizy siarczanu cynkowego, az do osiagniecia pH = 8,0 a najkorzystniej od 7,5 do 7,8, po czym roztwór wraz ze szlamem filtruje sie a uzy¬ skany szlam prazy sie i kieruje do dalszej przeróbki metoda ogniowa podczas, gdy roztwór siarczanu amo¬ nowego zageszcza sie poprzez zawracanie w obiegu za¬ mknietym roztworu od góry do wiezy neutralizujacej fabryki kwasu siarkowego przez która od dolu przeply¬ wa suchy gaz z pewna zawartoscia SO2 i SO3, przy czym po osiagnieciu w roztworze obiegowym stezenia okolo 500 g/l (NH42S04 usuwa sie czesc roztworu z obiegu zastepujac roztworem o mniejszym stezeniu i kieruje do krystalizacji siarczanu amonowego.

2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze od- cynkowania metoda elektrolizy roztworu o zawartosci 35 g/l Mg dokonuje sie przy napieciu miedzy rózno- imiennymi elektrodami okolo 3,4 V, anodowej gestosci pradu 400 A/m2 i przy kwasowosci elektrolitu od 120 do 140 g/l H2SO4. 5 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze odfiltrowany szlam wodorotlenku cynkowego kieruje sie w postaci pulpy do prazenia na piece fluidyzacyjne pra¬ zace koncentraty cynku w postaci pulpy. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym,' ze zage¬ szczanie siarczanu amonowego prowadzi sie w wiezy neutralizujacej w temperaturze od 55°C oraz przy utrzy¬ maniu pH od 4,0 do 5,0 roztworu znajdujacego sie w obiegu, przy czym splywajacy z wiezy roztwór kieruje sie do zbiornika w którym od dolu wtlacza sie do roz¬ tworu siarczanu amonowego amoniak. 10 15 WDA-l. Zam. 6429. Naklad 250 egz. PL PL